召集各位达人商讨自稳定云台制作事宜
相信很多多轴的玩家都知道DJI, DJI是目前商品化最好的一间低端飞控公司。 该公司出了一个云台Z15非常的牛,但售价要19500RMB。http://player.youku.com/player.php/sid/XNDAwODkyOTky/v.swf
找了一下资料,知道该云台使用Maxon EC45 FLAT 伺服电机, CUI AMT102增量型编码器, 不知各位搞控制的达人,能否做出性能相当的控制电路呢?
上传一些资料给作抛砖引玉
视频拍的不错,这东西值这个价。 下载不了啊{:huffy:}关注{:handshake:} 我去,优库的广告好长啊。
云台挺不错 它的伺服电机是30瓦的,是否可以改成90瓦的可以承载更重的设备? 执行机构的角位移传感器,要高精度绝对编码的,平时舵机用的塑料电位器不好用。用奥地利的磁MEMS传感器还好一些,只是16位的弄不到。
其实高精度自稳云台最主要的还是反应速度,要靠云台自己的陀螺传感器感应并快速反应补偿很难,要与自驾通信做到与机体姿态联动才行。 啊,个人认为难度最大的是在姿态估计上,只要姿态估计得准,要做出来不是难事
至于电机功率,应该不需要多大,甚至普通二手maxon Amax26都行。大家可以搜“斯坦尼康”,那玩意就是“无源”的稳定云台,靠优质的轴承和精确的相机中心调整,让相机质心落在轴承轴心上,这样不管外框架怎么转动相机都会靠关心保持原本的姿态。
做稳定云台的话,把支撑相机的机械结构做好让相机中心尽量可调并可落在各个轴承的轴线上,如此不用大功率的电机就可以做到可靠的姿态保持,因为实际整个相机在绝对坐标系中是没有改变姿态的,电机只需要费功率去克服转动摩擦;其次电机的存在只是为了能转动相机使相机能转向到绝对坐标系任意方向,同时调整因摩擦造成的姿态偏差。
然后相机姿态控制用前馈开环,读出当前飞机的绝对姿态角,算出与目标相机绝对姿态角的偏差,发给电机驱动;电机驱动用PID控制,位置闭环,bode图上不要有谐振峰值频率,相位裕度留够60度以上,应该就差不多了。
纸上谈兵,求轻拍...
噢电机要用空心杯的,普通又铁心直流电机有磁阻力矩影响不太爽 "匹配相机:SONY NEX5/NEX7 (云台型号:Z15-N) 、Panasonic GH1/GH2 (云台型号: Z15-G);每款型号的云台只支持对应的相机"
啊哈,果然是这么做的,每种云台都只能对应一个型号的相机,说明重心都是设计好的
另外说控制精度0.05deg,那得上至少2000线的码盘呀,而且稳态误差(不知道他说的控制精度是动态误差还是稳态误差,估计应该是稳态误差吧)要在一个LSB以内... bigallium 发表于 2012-7-10 02:32 static/image/common/back.gif
啊,个人认为难度最大的是在姿态估计上,只要姿态估计得准,要做出来不是难事
至于电机功率,应该不需要多 ...
"做稳定云台的话,把支撑相机的机械结构做好让相机中心尽量可调并可落在各个轴承的轴线上,如此不用大功率的电机就可以做到可靠的姿态保持,因为实际整个相机在绝对坐标系中是没有改变姿态的,电机只需要费功率去克服转动摩擦;"
在几乎静止的条件下,你这假设大体上是基本成立的..
但飞起来以后...哈哈..想吧.. 之前看了这个视频以后...也很想做个出来航拍下..
尝试了一下买个普通云台回来,加两个高速舵机做个2自由度云台..
结果云台本身材料不行.. 舵机说是说4kg..手还没出力扭就开始抖... 速度是挺快,但死区太大,定位精度太低...
结果几百块钱打水漂了...
一分钱一分货没错...而且这东西,机械很重要..算法后期可以慢慢调教... 非常牛,飞机一焊可能又麻烦了 本帖最后由 bigallium 于 2012-7-10 08:35 编辑
kayatsl 发表于 2012-7-10 03:16 static/image/common/back.gif
"做稳定云台的话,把支撑相机的机械结构做好让相机中心尽量可调并可落在各个轴承的轴线上,如此不用大功 ...
啊不,几乎静止的时候才不好成立...
飞起来的时候飞机的震动是高频振动,二阶系统对高频噪声输入的响应是很小的啊
单轴的俯仰方向的稳定我曾试过,用的是一个冯哈勃的2332的电机,没有编码器,单纯的把xv3500的AD采样值减零点值再乘个系数就给电机的pwm,抗抖效果很好,不过这只是个开环控制,要是做成闭环的话就要考虑系统动态稳定性了...
修改,不对是闭环系统,我当时是把陀螺放在云台上,整个系统是转速反馈使绝对坐标系下转速为0。当然,比例控制,静差还是有的,云台会缓慢地跟着转。
比如这个视频,看6:30处:
http://player.youku.com/player.php/sid/XMzMwMTIwMzEy/v.swf 这东西还真对得起这个价。
做这个东西,算法是一方面,精密机械加工是一大挑战。 这个,感觉价格不是太离谱 非常不错,如果我做出来了,估计也会卖个1万2万。。。{:lol:} 本帖最后由 feng_matrix 于 2012-7-10 10:33 编辑
跟着RickyZhou的话题,贴几个俺曾经做过的惯性稳定系统
http://www.tudou.com/v/HlEbzSy3OdQ/&rpid=42407661&resourceId=42407661_04_05_99/v.swf
直驱,MAXON无刷扭矩电机,单轴90W
2000线光电编码器
ADI数字陀螺仪+三轴加速度
8节锂粒子电池驱动
静态120mA电流
本帖最后由 feng_matrix 于 2012-7-10 10:25 编辑
直驱,国产有刷盘式扭矩电机,28V
http://www.tudou.com/v/aze2Xq5NfC0/&rpid=42407661&resourceId=42407661_04_05_99/v.swf
本帖最后由 feng_matrix 于 2012-7-10 10:34 编辑
这个几年前做的,以前贴过,驱动与楼上的楼上一样,都是MAXON无刷系统,但有1:2同步带减速
http://www.tudou.com/v/89n6zMiFvcw/&rpid=42407661&resourceId=42407661_04_05_99/v.swf
核心都是卡曼滤波:
http://www.tudou.com/v/xRIJ2lgFEYI/&rpid=42407661&resourceId=42407661_04_05_99/v.swf
本帖最后由 feng_matrix 于 2012-7-10 10:40 编辑
100KG负载级三轴稳定平台,也是MAXON无刷驱动系统
http://www.tudou.com/v/9XoFXk8SdRk/&rpid=42407661&resourceId=42407661_04_05_99/v.swf 个人感觉:
DJI的无刷稳定平台,如果三轴都是MAXON的直驱系统,卖1-2万并不算贵 确实牛!! 拍出来的好漂亮,长见识了 bigallium 发表于 2012-7-10 08:27 static/image/common/back.gif
啊不,几乎静止的时候才不好成立...
飞起来的时候飞机的震动是高频振动,二阶系统对高频噪声输入的响应是 ...
我说的飞起来不是说悬停,我说左右前后晃的时候 feng_matrix 发表于 2012-7-10 10:31 static/image/common/back.gif
个人感觉:
DJI的无刷稳定平台,如果三轴都是MAXON的直驱系统,卖1-2万并不算贵 ...
这个话题就是想把你引出来, 哈哈。
你觉得这个有搞头吗? RickyZhou 发表于 2012-7-10 16:47 static/image/common/back.gif
这个话题就是想把你引出来, 哈哈。
你觉得这个有搞头吗?
有点搞头,个人感觉航拍稳定平台目前大致有两个方向:
一是航模爱好者以模型飞机为基础搞的航拍应用
二是专业航拍应用,比如地图测绘、环境调查、军事侦察之类
第一种目前市场上还是板材+舵机系统为多,能做到角度反馈
但受到结构刚性,驱动功率的限制,角速度残差一般还是较大的
发动机一转,不少廉价平台机身整个在抖,没有太高精度可言
但这种开发投入较低,容易实现,甚至不少爱好者自己都在DIY
第二种是针对研究所、部队之类专业应用设计的,负载功率、频响较高
姿态角残差、角速度残差都有很高指标要求
产品调试需要在大型转台上反复验证,研发投入较高
随着收入水平增加,航模运动普及程度逐渐提高,两种应用与有了部分交集
DJI的无刷直驱系统,就是更高性能驱动系统的一个很好尝试
目前在航模论坛里看到的微型稳定平台,这个是非常不错的
长見識了,進來學習 好嘢来喔 feng_matrix 发表于 2012-7-10 10:23 static/image/common/back.gif
这个几年前做的,以前贴过,驱动与楼上的楼上一样,都是MAXON无刷系统,但有1:2同步带减速
呵呵,,,你用的这款陀螺仪,输出有延时的, 大疆的?
前一阵一模友一四轴飞失控丢了,>1wRMB??.好像就是DJI的? 不知道用3个高速大扭矩舵机+3个直机用的锁尾陀螺能否实现电路部分? NASA航天飞机都爆的。航拍这些就是高风险行业。 看起来的确很不错啊! feng_matrix 发表于 2012-7-10 10:20 static/image/common/back.gif
跟着RickyZhou的话题,贴几个俺曾经做过的惯性稳定系统
佻这个轮是不是准备做独轮车的轮啊,呵呵 DJI的那个云台,性能的确相当惊艳,售价不到2W,总的来说还是物有所值的 robocon 发表于 2012-8-2 15:53 static/image/common/back.gif
呵呵,,,你用的这款陀螺仪,输出有延时的,
延时多少ms呢? kexiao 发表于 2012-8-11 23:22 static/image/common/back.gif
佻这个轮是不是准备做独轮车的轮啊,呵呵
以前做直驱SEGWAY的一个轮子 很专业啊,很牛! 目前我在用步进电机+编码器的闭环驱动,实现接近于DJI云台的性能
成本上优势很大,同时步进电机的力矩电流效率也高得多! 顶啊,山寨化出来。。。。。。
工作签去dji了,希望以后能搞这个 楼主!!搞出来没啊??? 本帖最后由 kmani 于 2012-12-26 23:05 编辑
机械结构方面:至少在细节上较难大幅超越他了。他在设计中用了结构优化。在云台悬臂上可以看到有很多不规则的空心部分,是优化设计软件算出来的。
要想整体超越,除非在整体设计框架或者设计思想上超越了。 恐怕难在算法上了吧。 那个编码器怎么和电机的svpwm控制时的磁场对准呢?有人知道吗 本帖最后由 kmani 于 2013-5-2 20:13 编辑
dj918 发表于 2012-12-26 22:07 static/image/common/back.gif
恐怕难在算法上了吧。
控制算法根本不是问题,问题是精确稳定的传感器以及电机。
换句话说,好的算法可以一定程度上弥补硬件的不足。 很棒的东西呀,爽爆了 拍摄的很好,想要一台呀,只不过太贵了 那个编码器怎么和电机对准呢,有人知道不 maxon提供的电机的同时提供编码器和减速箱,他们可以负责安装好的。
我们用maxon的直流有刷电机+高精度旋转变压器角度反馈。
姿态的稳定和速度的修正用的是不同的2个陀螺。伺服系统专门有一个速率陀螺进行快速补偿。可以前馈可以负反馈。 TB上查了,这么贵都有人买。
谁想做这样的云台,我负责结构设计(有限元对结构进行多种优化设计),以达到质量小,强度满足要求,易于控制;以及高精度控制代码的编写(比普通控制算法效果好很多倍)。 kmani 发表于 2013-5-19 21:40 static/image/common/back.gif
TB上查了,这么贵都有人买。
谁想做这样的云台,我负责结构设计(有限元对结构进行多种优化设计),以达到质 ...
我倒很有兴趣,不过对你的高精度控制算法更感兴趣,可否给点思路? bigallium 发表于 2012-7-10 02:41 static/image/common/back.gif
"匹配相机:SONY NEX5/NEX7 (云台型号:Z15-N) 、Panasonic GH1/GH2 (云台型号: Z15-G);每款型号的云台只 ...
那个控制精度是个综合的精度,包括稳态误差,机械结构误差,驱动的漂移和零位死区
旋转变压器+16位解码芯片的话,最小lsb 是0.005度,这个倒不难。就是成本比较高 mage99 发表于 2013-5-20 00:58 static/image/common/back.gif
那个控制精度是个综合的精度,包括稳态误差,机械结构误差,驱动的漂移和零位死区
旋转变压器+16位解码 ...
我的控制算法唯一要求的是高精度的倾角传感器,只要传感器性能好,比如飘移小、噪声小。
还有个影响较大的是传动间隙,但是现在使用力矩电机直驱了,这样来回间隙可以忽略了。(其实间隙对我的算法影响也不大,只是相对来说这影响大一些)
其它的你说的,误差、死区等等,使用我的算法可以全部自动消除这些影响。
kmani 发表于 2013-5-20 08:21 static/image/common/back.gif
我的控制算法唯一要求的是高精度的倾角传感器,只要传感器性能好,比如飘移小、噪声小。
还有个影响较大 ...
这个力矩电机是怎样的?
除了Maxon这样进口的之外,国产的有什么推荐的吗? 本帖最后由 kmani 于 2013-5-20 08:40 编辑
STM32_Study 发表于 2013-5-20 08:34 static/image/common/back.gif
这个力矩电机是怎样的?
除了Maxon这样进口的之外,国产的有什么推荐的吗? ...
这个我也想知道,但是目前还没找到。
不过你可以去TB上搜索,云台电机。 kmani 发表于 2013-5-20 08:21 static/image/common/back.gif
我的控制算法唯一要求的是高精度的倾角传感器,只要传感器性能好,比如飘移小、噪声小。
还有个影响较大 ...
那一定要请教以下了,你的算法思路可否说说看~ kmani 发表于 2013-5-20 08:21 static/image/common/back.gif
我的控制算法唯一要求的是高精度的倾角传感器,只要传感器性能好,比如飘移小、噪声小。
还有个影响较大 ...
高精度的倾角,我们单位老师傅之前用过,就是太不皮实,经常坏 STM32_Study 发表于 2013-5-20 08:34 static/image/common/back.gif
这个力矩电机是怎样的?
除了Maxon这样进口的之外,国产的有什么推荐的吗? ...
国产的很贵了,你可以查下上海21所,航空级别的主要。 feng_matrix真是厉害
不过好像用的传感器是那个2000元的,超贵的,不知道性能上有多大优势 mage99 发表于 2013-5-20 00:51 static/image/common/back.gif
我倒很有兴趣,不过对你的高精度控制算法更感兴趣,可否给点思路?
这里都开源了...
h t t p://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=737103&extra=page%3D2 fsclub 发表于 2012-8-2 16:05 static/image/common/back.gif
不知道用3个高速大扭矩舵机+3个直机用的锁尾陀螺能否实现电路部分?
请教大胡子叔叔 舵机响应速度是否能满足要求啊?我估计用无刷还是有一定道理的,虽然成本高点了 一分钱一分货的。好的电机加伺服驱动器都比较贵的 太牛了,更可喜的是有这么多牛人!{:biggrin:} djnxqc 发表于 2013-5-24 00:24 static/image/common/back.gif
太牛了,更可喜的是有这么多牛人!
这么萌的头像,90后吧~~ yjjxf 发表于 2013-5-23 23:53 static/image/common/back.gif
这里都开源了...
h t t p://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=737103&extra=page%3D2 ...
和我最初的方案貌似有很多相似地方。
我的设想是
永磁三相电机 + adrxs623 + 旋转变压器 +dsp
旋转变压器比编码器更精确可靠,唯独是结构安装比较麻烦和成本比较高。
陀螺的选型到是和我一样啊,刚画完这个陀螺的小板子-0- mubei 发表于 2013-5-24 00:09 static/image/common/back.gif
请教大胡子叔叔 舵机响应速度是否能满足要求啊?我估计用无刷还是有一定道理的,虽然成本高点了 ...
舵机0.1s-转60度。速度肯定比你的电机快。
舵机现在好的也是无刷驱动。。。 fsclub 发表于 2013-5-24 09:43 static/image/common/back.gif
舵机0.1s-转60度。速度肯定比你的电机快。
舵机现在好的也是无刷驱动。。。 ...
普通舵机里面不也就是个直流小电机加个编码器几个齿轮和一块小控制板吗? 直接用无刷电机来驱动应该会比用舵机更好吧?不过准确反馈倒是个问题,普通编码器应该不能满足要求, 本帖最后由 fsclub 于 2013-5-27 10:01 编辑
mubei 发表于 2013-5-25 01:17 static/image/common/back.gif
普通舵机里面不也就是个直流小电机加个编码器几个齿轮和一块小控制板吗? 直接用无刷电机来驱动应该 ...
内部一般是电位器反馈位置。设置一个较小的死区,实现基本准确定位,无抖动。 kmani 发表于 2013-5-24 02:08 static/image/common/back.gif
这么萌的头像,90后吧~~
这都被你发现了吗?{:biggrin:} feng_matrix 发表于 2012-7-10 10:31 static/image/common/back.gif
个人感觉:
DJI的无刷稳定平台,如果三轴都是MAXON的直驱系统,卖1-2万并不算贵 ...
兄台 我的下面的这个图 就是大疆的 这款云台无刷电机控制的驱动主控芯片的型号凭借您的经验 gyroscope 发表于 2012-11-17 23:38 static/image/common/back.gif
目前我在用步进电机+编码器的闭环驱动,实现接近于DJI云台的性能
成本上优势很大,同时步进电机的力矩电流 ...
兄台如果是步进电机 +编码 做伺服在编码的位置精度 小于 细分后的步距角(当然一味的细分并不能提高精度的)的情况下 ,驱动电机转一个码盘上的刻度上 而这个位置也刚好不是步距角的整数倍他的力矩保持这个是不是不好弄啊 有干扰的情况下很可能电机转动了 yixuanyuxiao 发表于 2013-5-2 12:19 static/image/common/back.gif
那个编码器怎么和电机的svpwm控制时的磁场对准呢?有人知道吗
我也 很想知道 他的编码器 怎么对零的确信是SVPWM 吗 这个SVPWM 无刷伺服驱动我做出来了,就差换成好电机测试增稳性能了 这是在深圳的 笔架山大梅沙 = =低端飞控公司。。。。。。。。。那高端的是? 收藏了,以后讨论 楼主,这是我认识的一个网友的云台开发群,您可以去看看,期待你们开发出高性能的云台!341313481 bigallium 发表于 2012-7-10 08:27
啊不,几乎静止的时候才不好成立...
飞起来的时候飞机的震动是高频振动,二阶系统对高频噪声输入的响应是 ...
兄台 能不能请教个问题 g关于 俯仰电机 参数调教 如果重心 做不好电机驱动那 我怎么处理下 才能让电机 速度环 更平滑些 刘明 ,大神 agnd 发表于 2012-7-10 02:25
执行机构的角位移传感器,要高精度绝对编码的,平时舵机用的塑料电位器不好用。用奥地利的磁MEMS传感器还好 ...
想请教一下,编码器如何确定云台上电时的电机的绝对位置,如果不知道感觉调整量是不能合理分配到三个电机的 太厉害了佩服佩服 图上面的是6个mosfet,左边应该是mosfet的驱动芯片,右边是电流感应和电源滤波电路 下面是主控,中间应该是连接器。
目测是单电阻,推测应该是ir的驱动芯片 dsppic 发表于 2014-7-29 10:36
这个SVPWM 无刷伺服驱动我做出来了,就差换成好电机测试增稳性能了
能请教个问题吗,如果没有电流调理电路 能实现SVPWM 吗 mage99 发表于 2014-10-31 09:14
图上面的是6个mosfet,左边应该是mosfet的驱动芯片,右边是电流感应和电源滤波电路 下面是主控,中间应该是 ...
他的这个硬件 单电阻 实现FOC 有困难吧 还是有其他的算法在里边 feng_matrix 发表于 2012-7-10 10:31
个人感觉:
DJI的无刷稳定平台,如果三轴都是MAXON的直驱系统,卖1-2万并不算贵 ...
你好,我也是上海闵行的,我有些平衡车方面问题请教这位老师,不知道你是否愿意帮助我们,我的联系方式是QQ277924606或者电话18016065218袁。 学习了,这东西真不错 视频做的很有专业水准 spacekey 发表于 2014-11-9 19:16
视频做的很有专业水准
对头 这个公司很火的 yjjxf 发表于 2013-5-23 23:53
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****
好东西,学习下。 fsclub 发表于 2012-8-2 16:05
不知道用3个高速大扭矩舵机+3个直机用的锁尾陀螺能否实现电路部分?
理论上可以实现,但舵机调节的细分度不够图象看起来会抖动 DJI的云台果然很牛 最好的低端飞控公司。。。汪滔哭晕在厕所。 学习学习! 想要做个云台真是艰难啊 bigallium 发表于 2012-7-10 08:27
啊不,几乎静止的时候才不好成立...
飞起来的时候飞机的震动是高频振动,二阶系统对高频噪声输入的响应是 ...
控制电路这部分您会做吗 虫虫好 发表于 2014-11-2 21:27
能请教个问题吗,如果没有电流调理电路 能实现SVPWM 吗
大神,您的云台做出来了吗?求教,我的企鹅397761037 dsppic 发表于 2014-7-29 10:36
这个SVPWM 无刷伺服驱动我做出来了,就差换成好电机测试增稳性能了
能跟您交流一下吗,我们也想做无刷云台,企鹅397761037电话15101047520 kmani 发表于 2012-12-26 13:37
机械结构方面:至少在细节上较难大幅超越他了。他在设计中用了结构优化。在云台悬臂上可以看到有很多不规则 ...
我需要做无刷三轴云台,您能帮帮忙吗?企鹅397761037,15101047520 bigallium 发表于 2012-7-10 02:41
"匹配相机:SONY NEX5/NEX7 (云台型号:Z15-N) 、Panasonic GH1/GH2 (云台型号: Z15-G);每款型号的云台只 ...
看到您对无刷云台很有研究,我们想做跟大疆一样闭环系统的航拍云台,希望能跟您聊聊,我的企鹅397761037,手机15101047520
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